CN110286714A - 一种实验室用安保系统以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于实验室管理技术领域，提供了一种实验室用安保系统以及方法，其中所述实验室用安保系统包括可穿戴式显示设备，以及与所述可穿戴式显示设备通信的信息处理设备；所述可穿戴式显示设备，用于采集用户视觉范围内的实验区域图像；将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备；接收所述信息处理设备返回的危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息；本发明提供的实验室用安保系统使得实验人员能直接在看到实验区域的同时，实时识别出危险信息，能有效避免了安全事故发生，大大提高了实验室管理的安全性，保障了实验人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明属于实验室管理技术领域，尤其涉及一种实验室用安保系统以及方法。
背景技术
近些年，关于国内高校实验室或者化工厂的危险事故频发，安全状况不容忽视。实验室中的任何一个隐患，任何一个小小的疏忽，都有可能酿成大的事故，造成难以估量的损失。
当前，针对高校实验室安全问题主要通过制定《危险化学品安全管理条例》，让学生参加实验室安全培训、实验室管理员进行定期检查，以及在实验室中配备相应的应急设备和应急措施，但大部分高校学生都是自行进行实验，无任何督导，当在投入实验过程中，无法保证自身能时刻对危险保持高度警惕；而化学实验需要很好的记忆力、辨别力及严谨的态度和操作，一个操作上的小差错，一个物品的归位不正确，都极易酿成大事故。目前来看，现有对实验室的安全管理并不完善，不具备实时性，当出现异常情况时，难以及时发现，从而耽误处理时间；加上人为因素总会存在疏忽之处，始终无法杜绝此类事故频发。
发明内容
本发明实施例提供一种实验室用安保系统，旨在解决上述技术问题。
本发明实施例是这样实现的，一种实验室用安保系统, 所述实验室用安保系统包括可穿戴式显示设备，以及与所述可穿戴式显示设备通信的信息处理设备；所述可穿戴式显示设备，用于采集用户视觉范围内的实验区域图像；将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备；接收所述信息处理设备返回的危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息；
所述信息处理设备，用于接收所述可穿戴式显示设备发送的实验区域图像；识别出存在于所述实验区域图像中的危险源；获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；将所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息返回至所述可穿戴式显示设备。
本发明实施例还提供一种实验室用安保方法，所述实验室用安保方法应用于可穿戴式显示设备之上，具体包括：
采集用户视觉范围内的实验区域图像；
识别出存在于所述实验区域图像中的危险源；
获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；
根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，包括可穿戴式显示设备，以及与所述可穿戴式显示设备通信的信息处理设备；通过可穿戴式显示设备采集用户视觉范围内的实验区域图像，并将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备，所述信息处理设备识别出存在于所述实验区域图像中的危险源，进一步获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息，并将所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息返回至所述可穿戴式显示设备，所述可穿戴式显示设备根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，因此，根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，使得实验人员能直接在看到实验区域的同时，实时识别出危险信息，能有效避免了安全事故发生，大大提高了实验室管理的安全性，保障了实验人员的人身安全。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种实验室用安保系统的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的可穿戴式显示设备的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的信息处理设备的结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种实验室用安保系统的结构示意图；
图5为本发明实施例三提供的一种实验室用安保系统的结构示意图；
图6为本发明实施例四提供的一种实验室用安保系统的结构示意图；
图7为本发明实施例五提供的一种实验室用安保系统的结构示意图；
图8为本发明实施例六提供的一种实验室用安保系统的结构示意图；
图9为本发明实施例七提供的一种实验室用安保系统的结构示意图；
图10为本发明实施例八提供的一种实验室用安保方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和 / 或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，通过可穿戴式显示设备采集用户视觉范围内的实验区域图像，由信息处理设备识别出存在于所述实验区域图像中的危险源，进一步获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息，由可穿戴式显示设备根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，因此，本发明根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，使得实验人员能直接在看到实验区域的同时，实时识别出危险信息，能有效避免了安全事故发生，大大提高了实验室管理的安全性，保障了实验人员的人身安全。
在本发明实施例中，所述可穿戴式显示设备是一种可穿戴于用户头部，且在用户眼睛前有一透明的显示屏幕，通常可穿戴式显示设备可以是以眼镜、头盔的形式存在；所述信息处理设备是储存有所有实验室内实验物品的属性信息以及图像信息的数据库的终端设备，例如平板电脑、笔记本电脑、台式计算机，也可以是具有图像信息分析处理能力的显示适配器，例如显卡，但并不局限于此。
为了进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
图1为本发明实施例一提供的一种实验室用安保系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中，所述实验室用安保系统包括可穿戴式显示设备101，以及与所述可穿戴式显示设备101通信的信息处理设备102。
所述可穿戴式显示设备101，用于采集用户视觉范围内的实验区域图像；将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备；接收所述信息处理设备返回的危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息。
在本发明实施例中，所述可穿戴式显示设备可以是以眼镜、头盔的形式存在。
在本发明实施例中，为更方便的获取用户视觉范围内的实验区域图像，常见的是在可穿戴式显示设备的眼框部件的各个方向位置上设置有多个图像信息采集装置，根据所述多个图像信息采集装置的位置信息，将所述多个图像信息采集装置获取的实验区域图像经过融合、去重即可获取用户视觉范围内的实验区域图像。
在本发明实施例中，所述危险源的提示信息显示在所述可穿戴式显示设备的显示屏幕上，由于所述显示屏幕是透明的，保证了用户（如实验人员）在看到危险源的提示信息的同时，还能看到危险源本身，该危险源可能是实验药品、或者实验试剂、或者实验仪器、或者实验设备，又或者是实验设备上显示的参数信息等，具体由实际情况确定，在此不做限制。此外，由于危险源的提示信息显示的位置是基于危险源在所述实验区域图像上的位置信息确定，进一步保证了所述危险源的提示信息是正好对应着所述危险源处，可以是在危险源边角处以特殊符号标识、或者采取箭头指引方式或者直接在该危险源对应边角处显示其标签信息，如所识别到的危险源为实验物品“甲醛”时，则对应甲醛边角处将显示出其标签信息为“甲醛、熔点-92℃，沸点-19.5℃、强还原性、易燃易爆、对人眼、鼻等具强烈刺激作用、强致癌物等”；如所识别到的危险源为仪器参数“氮气烘箱、温度400℃”，一般氮气烘箱的温度设定不宜超过300℃，则可以在对应参数处以文字或者注意符号的方式显示提示信息。
所述信息处理设备102，用于接收所述可穿戴式显示设备发送的实验区域图像；识别出存在于所述实验区域图像中的危险源；获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；将所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息返回至所述可穿戴式显示设备。
在本发明实施例中，识别出存在于所述实验区域图像中的危险源的步骤可以根据图像色差的方式直接获取所述实验区域图像中的所有实验物品的图像，根据实验物品的图像或者实验物品的标识信息直接确定物品的种类，进而结合存储有实验物品属性信息的数据库进行危险源确定，如将属性信息包含易燃、易爆、有毒等的物品确定为危险源。
在本发明实施例中，当危险源为实验物品时，获取所述危险源的提示信息的内容即为被确定为危险源的物品的属性信息；当危险源为仪器参数时，提示信息的内容可以是以文字或注意符号形式呈现；进一步利用坐标轴或者定位点可以获取所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，包括可穿戴式显示设备，以及与所述可穿戴式显示设备通信的信息处理设备；通过可穿戴式显示设备采集用户视觉范围内的实验区域图像，并将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备，所述信息处理设备识别出存在于所述实验区域图像中的危险源，进一步获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息，并将所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息返回至所述可穿戴式显示设备，所述可穿戴式显示设备根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，因此，根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，使得实验人员能直接在看到实验区域的同时，实时识别出危险信息，能有效避免了安全事故发生，大大提高了实验室管理的安全性，保障了实验人员的人身安全。
图2为本发明实施例一提供的可穿戴式显示设备的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中，所述可穿戴式显示设备包括图像采集单元201、图像发送单元202、信息接收单元203以及信息显示单元204。
图像采集单元201，用于采集用户视觉范围内的实验区域图像。
在本发明实施例中，为更方便的采集用户视觉范围内的实验区域图像，所述图像采集单元一般可设置多个，一种较优的设置方案是将所述多个实验区域图像获取单元设置于可穿戴式显示设备的眼框部件的各个方向上。进一步的，根据所述多个实验区域图像信息采集装置的位置信息，将所述多个实验区域图像信息采集装置获取的实验区域图像经过融合、去重即可获取用户视觉范围内的实验区域图像。
图像发送单元202，用于将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备。
信息接收单元203，用于接收所述信息处理设备返回的危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息。
信息显示单元204，用于根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息。
在本发明实施例中，所述信息显示单元可以为透明显示装置，在信息显示单元显示危险源的提示信息的同时，实验人员仍能够透过所述信息显示单元看到危险源本身。此外，由于危险源的提示信息显示的位置是基于所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息确定，进一步保证了所述危险源的提示信息是正好对应着所述危险源处，可以是在危险源边角处以特殊符号标识、或者采取箭头指引方式或者直接在该危险源对应边角处显示其标签信息，该标签信息即为提示信息，如所识别到的危险源为实验物品“甲醛”时，则对应甲醛边角处将显示出其标签信息为“甲醛、熔点-92℃，沸点-19.5℃、强还原性、易燃易爆、对人眼、鼻等具强烈刺激作用、强致癌物等”。
图3为本发明实施例一提供的信息处理设备的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中，所述信息处理设备包括图像接收单元301、危险源识别单元302、信息获取单元303以及信息发送单元304。
图像接收单元301，用于接收所述可穿戴式显示设备发送的实验区域图像。
危险源识别单元302，用于识别出存在于所述实验区域图像中的危险源。
在本发明实施例中，所述危险源识别单元识别出存在于所述实验区域图像中的危险源的步骤可以是根据图像色差的方式直接获取所述实验区域图像中的所有实验物品的图像，根据实验物品的图像或者实验物品的标识信息直接确定物品的种类，进而结合存储有实验物品属性信息的数据库进行危险源的确定，如将属性信息包含易燃、易爆、有毒等的物品确定为危险源。
信息获取单元303，用于获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息。
在本发明实施例中，信息获取单元用于获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；当危险源为实验物品时，获取所述危险源的提示信息的内容即为被确定为危险源的物品的属性信息，如危险源“甲醛”的属性信息为“甲醛、熔点-92℃，沸点-19.5℃、强还原性、易燃易爆、对人眼、鼻等具强烈刺激作用、强致癌物等”；当危险源为仪器参数时，提示信息的内容可以是以文字或注意符号形式呈现；进一步利用坐标轴或者定位点可以获取所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息。
信息发送单元304，用于将所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息返回至所述可穿戴式显示设备。
图4为本发明实施例二提供的一种实验室用安保系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
本发明实施例与实施例一类似，不同之处在于，所述危险源识别单元包括标识信息获取模块401、物品组合及判断模块402以及危险源确定模块403。
标识信息获取模块401，用于获取实验区域图像内所有物品的标识信息。
在本发明实施例中，所述实验区域图像内所有物品主要是指所有实验药物、试剂，而物品的标识信息是指实验药物或者试剂瓶或袋表面所贴示的标签信息，通常情况下，该标签信息可能以文字、或者代号、或者图案形式呈现。
物品组合及判断模块402，用于对所述实验区域图像内所有物品进行排列组合，并根据所述物品的标识信息，判断所述物品组合是否满足预设的危险条件。
在本发明实施例中，对所述实验区域图像内所有物品进行排列组合的实现步骤可为同时对实验区域图像内所有物品进行一一组合或者多者组合，如实验区域图像内存在的物品有“二氧化硅、金属钠、蒸馏水”，则所得的排列组合方式有“二氧化硅、金属钠”、“二氧化硅、蒸馏水”、“金属钠、蒸馏水”以及“二氧化硅、金属钠、蒸馏水”。
在本发明实施例中，危险条件可以是指物品之间相互反应或者接触会导致易燃易爆、或者生成有毒有害气体或者有毒有害生成物的条件，或者是会对人体造成一定伤害的条件，具体可根据实际情况预设，在此不做具体限定。
在本发明实施例中，根据所述物品的标识信息，判断所述物品组合是否满足预设的危险条件，如上例所述，“二氧化硅、金属钠”以及“二氧化硅、蒸馏水”组合并不会产生任何有毒有害气体或物质，对人体也无实质性危害；而由于金属钠的标识信息涉及“钠单质、易燃易爆、易与水剧烈反应发生爆炸、与硫化合时易发生爆炸等”，因此“金属钠、蒸馏水”以及“二氧化硅、金属钠、蒸馏水”组合中均存在金属钠与水，故满足预设的危险条件。
危险源确定模块403，用于当所述物品组合满足预设的危险条件时，则将所述物品组合确定为危险源。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，通过标识信息获取模块获取实验区域图像内所有物品的标识信息，由物品组合及判断模块以及危险源确定模块对所述实验区域图像内所有物品进行排列组合，并根据所述物品的标识信息，判断所述物品组合是否满足预设的危险条件，进而确定危险源，使得实验人员能直接在看到实验区域的同时，获得实验物品彼此之间相互关联的危险提示，极大程度上避免了因自身记忆及辨别力不足而酿成大事故，此外，有利于实验人员及时发现异常情况，及时对危险事项进行处理以避免危害发生，大大提高了实验室管理的安全性，保障了实验人员的人身安全。
图5为本发明实施例三提供的一种实验室用安保系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
本发明实施例与实施例一类似，不同之处在于，所述危险源识别单元包括手部图像识别模块501、第一危险品确定模块502以及第二危险品确定模块503。
手部图像识别模块501，用于识别出实验区域图像内的手部图像。
在本发明实施例中，识别出实验区域图像内的手部图像的步骤可以是采用图像色差的方式直接获取所述手部图像，例如根据实验区域图像中背景与手部颜色的差异可以直接方便快捷获取所述手部图像；或者也可以采用边缘检测的方式，根据手部图像边缘具有灰度不连续的特征，利用梯度进行处理，通过获取手部图像的边缘，从而进一步确定所述手部图像，例如使用罗伯茨边缘算子、索贝尔边缘检测算子、Prewitt边缘算子或者Canny边缘检测算子等方式。
第一危险品确定模块502，用于将实验区域图像内与所述手部图像之间符合预设第一危险品条件的物品确定为第一危险品。
在本发明实施例中，符合预设第一危险品条件的物品可以是指距离手部最近距离的物品，更有选的是与手部手心紧密相接触的物品，如手部图像为紧握贴示有金属钠或甲醛的瓶罐时，则将该金属钠或甲醛确定为第一危险品。
第二危险品确定模块503，用于识别出所述实验区域图像内与所述第一危险品存在危险联系的第二危险品。
在本发明实施例中，识别出所述实验区域图像内与所述第一危险品存在危险联系的第二危险品的步骤可以是根据第一物品的标识信息，确定与第一物品之间相互反应或者接触会导致易燃易爆、或者生成有毒有害气体或者物质现象的第二危险品，如当第一危险品为金属钠时，根据金属钠的标识信息“钠单质、易燃易爆、易与水剧烈反应发生爆炸、与硫化合时易发生爆炸等”，将实验区域图像内存在的水、硫物质确定为第二危险品。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，根据手部图像识别模块识别出实验区域图像内的手部图像，进一步根据第一危险品确定模块结合手部图像确定第一危险品，进而以第二危险品确定模块进一步识别出所述实验区域图像内与所述第一危险品存在危险联系的第二危险品，由于手部是操作实验的关键部位，实时关注实验人员手部的危险物品，并获得实验物品彼此之间相互关联的危险提示，有利于降低实验人员在实验操作阶段出现的安全疏忽，进一步保障了实验人员的人身安全。
图6为本发明实施例四提供的一种实验室用安保系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
本发明实施例与实施例一类似，不同之处在于，所述危险源识别单元包括第一追踪模块601、生成物属性信息确定模块602、危险判断模块603以及第二危险源确定模块604。
第一追踪模块601，用于追踪所述实验区域图象，以获取所述实验区域内存在空间位置移动的第一物品与第二物品。
在实际实验环境中，实验区域图像内的实验物品繁多，若对所有实验物品同时进行监控将增大系统的负荷能力，同时也会在一定程度上影响实验人员的操作，因此本发明实施例着重于关注实验区域内存在空间位置移动的第一物品与第二物品。
生成物属性信息确定模块602，用于当采集到所述第一物品与第二物品之间存在混合信息时，则确定所述第一物品与第二物品的生成物的属性信息。
在本发明实施例中，第一物品与第二物品之间存在的混合信息为第一物品添加到第二物品的操作信息或者第二物品添加到第一物品的操作信息，进一步确定所述第一物品与第二物品的生成物的属性信息，如第一物品是“硫化亚铁”，第二物品为“硫酸”，则二者的生成物为“硫化氢与硫酸亚铁”，获取硫化氢与硫酸亚铁的属性信息，如硫化氢的属性信息为“硫化氢、臭鸡蛋气味、剧毒、易燃的酸性气体、与空气混合能形成爆炸性混合物、遇明火、高热能引起燃烧爆炸”。
危险判断模块603，用于判断所述生成物的属性信息是否满足预设的危险条件。
在本发明实施例中，预设的危险条件可以是指物品之间相互反应或者接触会导致易燃易爆、或者生成有毒有害气体或者有毒有害生成物的条件，或者是会对人体造成一定伤害的条件，具体可根据实际情况预设，在此不做具体限定。
第二危险源确定模块604，用于当所述生成物的属性信息满足预设的危险条件时，则确定所述生成物为危险源。
在本发明实施例中，根据上述例子：生成物之一的硫化氢的属性信息为“硫化氢、臭鸡蛋气味、剧毒、易燃的酸性气体、与空气混合能形成爆炸性混合物、遇明火、高热能引起燃烧爆炸”，即可认定为硫化氢满足预设的危险条件，确定为危险源。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，通过第一追踪模块追踪所述实验区域图象，以获取所述实验区域内存在空间位置移动的第一物品与第二物品，当采集到所述第一物品与第二物品之间存在混合信息时，则确定所述第一物品与第二物品的生成物的属性信息，进而判断该生成物是否为危险源，由于在实验过程中，物质与物质之间反应后的生成物的危害容易让实验人员忽视，侧重于关注实验区域内存在空间位置移动的第一物品与第二物品，更有针对性地降低实验人员在实验操作阶段出现的安全疏忽，进一步保障了实验人员的人身安全。
图7为本发明实施例五提供的一种实验室用安保系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
本发明实施例与实施例一类似，不同之处在于，所述危险源识别单元包括第二追踪模块701以及第三危险源确定模块702。
第二追踪模块701，用于追踪所述实验区域图象，以获取实验区域内手势动作和/或物品的空间位置移动信息。
在本发明实施例中，手势动作的空间位置移动信息包括手势动作的移动方向、移动速度、移动位置等，同理，物品的空间位置移动信息包括物品的移动方向、移动速度、移动位置等。
第三危险源确定模块702，用于根据所述实验区域内手势动作和/或物品的空间位置移动信息，识别出存在于所述实验区域中的危险源。
在本发明实施例中，根据所述实验区域内手势动作和/或物品的空间位置移动信息，识别出存在于所述实验区域中的危险源，具体为，根据手势动作和/或物品的移动方向以及移动速度以确定用户的操作意图，进而识别出用户的操作危险信息，如稀释硫酸的过程中，水的密度比浓硫酸小，水会浮在浓硫酸的表面，由于浓硫酸溶于水中放出大量的热，水会立即沸腾，液滴会向四周飞溅，为了防止发生事故，所以必须将浓硫酸倒入水中而不是将水倒入浓硫酸中，因此根据物品“浓硫酸”与“水”的空间位置移动信息能判断出用户的操作意图是将浓硫酸倒入水中，还是将水倒入浓硫酸中，而将水倒入浓硫酸的意图即为存在于所述实验区域中的危险源。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，根据第二追踪模块追踪所述实验区域图象，以获取实验区域内手势动作和/或物品的空间位置移动信息，进而识别出存在于所述实验区域中的危险源，由于在实验过程中，物质与物质之间反应后的生成物的危害容易让实验人员忽视，侧重于关注实验区域内手势动作和/或物品的空间位置移动信息，更有针对性地降低实验人员在实验操作阶段出现的安全疏忽，进一步保障了实验人员的人身安全。
图8为本发明实施例六提供的一种实验室用安保系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中，所述实验室用安保系统包括可穿戴式显示设备801，以及与所述可穿戴式显示设备801通信的信息处理设备802，与实施例一不同之处在于，所述可穿戴式显示设备801还包括操作模型接收单元803以及操作模型显示单元804；所述信息处理设备802还包括手势动作信息识别单元805以及操作模型发送单元806。
所述操作模型接收单元803，用于接收信息处理设备发送的预存的虚拟标准操作模型。
在本发明实施例中，虚拟标准操作模型即为一种三维虚拟仿真模型，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟模型，旨在为实验人员提供标准的实验操作指示。
所述操作模型显示单元804，用于显示所述预存的虚拟标准操作模型，以使用户根据所述预存的虚拟标准操作模型调整手势动作。
在本发明实施例中，预存的虚拟标准操作模型是为了供用户及时发现自身操作错误处，以及时更正，避免不必要的实验事故发生。
所述手势动作信息识别单元805，用于识别用户实验操作手势动作信息。
所述操作模型发送单元806，用于当所述用户实验操作手势动作信息与标准动作信息不匹配时，将预存的虚拟标准操作模型发送至可穿戴式显示设备。
在实际实验过程中，不同物品之间的混合方式、或者添加方式、或者洗涤方式等都有可能导致不必要的危害发生，如上述提及稀释浓硫酸时水与硫酸的混合方式并非简单将硫酸直接倒入水中，而是应该通过玻璃棒引流的方式将硫酸沿着玻璃缓缓流入水中，在这过程中就涉及到了实验操作问题。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，通过手势动作信息识别单元操作模型识别用户实验操作手势动作信息，当所述用户实验操作手势动作信息与标准动作信息不匹配时，将预存的虚拟标准操作模型发送至可穿戴式显示设备，接收单元接收信息处理设备发送的预存的虚拟标准操作模型，由操作模型显示单元显示所述预存的虚拟标准操作模型，以使用户根据所述预存的虚拟标准操作模型调整手势动作，避免了因为人为错误操作而导致事故发生，更有针对性地降低实验人员在实验操作阶段出现的安全疏忽，进一步保障了实验人员的人身安全。
图9为本发明实施例七提供的一种实验室用安保系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中，所述实验室用安保系统包括可穿戴式显示设备901，以及与所述可穿戴式显示设备901通信的信息处理设备902，与实施例一不同之处在于，所述可穿戴式显示设备901还包括头部朝向偏转信息获取单元903；所述信息显示单元204具体为提示信息显示单元904。
所述头部朝向偏转信息获取单元903，用于获取头部朝向偏转信息。
所述提示信息显示单元904，用于根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息以及头部朝向偏转信息显示所述危险源的提示信息。
本发明实施例提供的实验室用安保系统，通过设置头部朝向偏转信息获取单元，可以根据获取的头部朝向偏转信息确定用户的视觉范围，从而使得获取的实验区域图像更加精确，基于头部朝向偏转信息显示危险源的提示信息，可以使得危险源的提示信息显示的位置更加精准，有效地提高了实验室用安保系统的稳定性。
图10示出了本发明实施例八提供的一种实验室用安保方法的实现流程，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分，详述如下：
所述实验室用安保方法应用于可穿戴式显示设备之上，具体包括：
在步骤S1001中，采集用户视觉范围内的实验区域图像。
在步骤S1002中，识别出存在于所述实验区域图像中的危险源。
在本发明实施例中，识别出存在于所述实验区域图像中的危险源的步骤可以是根据图像色差的方式直接获取所述实验区域图像中的所有实验物品的图像，根据实验物品的图像或者实验物品的标识信息直接确定物品的种类，进而结合存储有实验物品属性信息的数据库进行危险源的确定，如将属性信息包含易燃、易爆、有毒等的物品确定为危险源。
在步骤S1003中，获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息。
在本发明实施例中，当危险源为实验物品时，获取所述危险源的提示信息的内容即为被确定为危险源的物品的属性信息，如危险源“甲醛”的属性信息为“甲醛、熔点-92℃，沸点-19.5℃、强还原性、易燃易爆、对人眼、鼻等具强烈刺激作用、强致癌物等”；当危险源为仪器参数时，提示信息的内容可以是以文字或注意符号形式呈现；进一步利用坐标轴或者定位点可以获取所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息。
在步骤S1004中，根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息。
在本发明实施例中，危险源的提示信息显示的位置是基于所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息确定，进一步保证了所述危险源的提示信息是正好对应着所述危险源处，可以是在危险源边角处以特殊符号标识、或者采取箭头指引方式或者直接在该危险源对应边角处显示其标签信息，该标签信息即为提示信息，如所识别到的危险源为实验物品“甲醛”时，则对应甲醛边角处将显示出其标签信息为“甲醛、熔点-92℃，沸点-19.5℃、强还原性、易燃易爆、对人眼、鼻等具强烈刺激作用、强致癌物等”。
本发明实施例提供的实验室用安保方法，通过可穿戴式显示设备采集用户视觉范围内的实验区域图像，识别出存在于所述实验区域图像中的危险源，进一步获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息，并根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，因此，本发明根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，使得实验人员能直接在看到实验区域的同时，实时识别出危险信息，能有效避免了安全事故发生，大大提高了实验室管理的安全性，保障了实验人员的人身安全。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述实验室用安保方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述实验室用安保方法的步骤。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成上述各个方法实施例提供的实验室用安保方法的各步骤，并由处理器执行。
本领域技术人员可以理解，上述计算机设备的描述仅仅是示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述计算机设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实验室用安保系统，其特征在于，所述实验室用安保系统包括可穿戴式显示设备，以及与所述可穿戴式显示设备通信的信息处理设备；
所述可穿戴式显示设备，用于采集用户视觉范围内的实验区域图像；将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备；接收所述信息处理设备返回的危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息；
所述信息处理设备，用于接收所述可穿戴式显示设备发送的实验区域图像；识别出存在于所述实验区域图像中的危险源；获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；将所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息返回至所述可穿戴式显示设备。
2.如权利要求1所述的实验室用安保系统，其特征在于，
所述可穿戴式显示设备具体包括：
图像采集单元，用于采集用户视觉范围内的实验区域图像；
图像发送单元，用于将所述实验区域图像发送至所述信息处理设备；
信息接收单元，用于接收所述信息处理设备返回的危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；以及
信息显示单元，用于根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息。
3.如权利要求1所述的实验室用安保系统，其特征在于，
所述信息处理设备具体包括：
图像接收单元，用于接收所述可穿戴式显示设备发送的实验区域图像；
危险源识别单元，用于识别出存在于所述实验区域图像中的危险源；
信息获取单元，用于获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；以及
信息发送单元，用于将所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息返回至所述可穿戴式显示设备。
4.如权利要求3所述的实验室用安保系统，其特征在于，
所述危险源识别单元，具体包括：
标识信息获取模块，用于获取实验区域图像内所有物品的标识信息；
物品组合及判断模块，用于对所述实验区域图像内所有物品进行排列组合，并根据所述物品的标识信息，判断所述物品组合是否满足预设的危险条件；以及
危险源确定模块，用于当所述物品组合满足预设的危险条件时，则将所述物品组合确定为危险源。
5.如权利要求3所述的实验室用安保系统，其特征在于，
所述危险源识别单元，具体包括：
手部图像识别模块，用于识别出实验区域图像内的手部图像；
第一危险品确定模块，用于将实验区域图像内与所述手部图像之间符合预设第一危险品条件的物品确定为第一危险品；以及
第二危险品确定模块，用于识别出所述实验区域图像内与所述第一危险品存在危险联系的第二危险品。
6.如权利要求3所述的实验室用安保系统，其特征在于，
所述危险源识别单元，具体包括：
第一追踪模块，用于追踪所述实验区域图象，以获取所述实验区域内存在空间位置移动的第一物品与第二物品；
生成物属性信息确定模块，用于当采集到所述第一物品与第二物品之间存在混合信息时，则确定所述第一物品与第二物品的生成物的属性信息；
危险判断模块，用于判断所述生成物的属性信息是否满足预设的危险条件；以及
第二危险源确定模块，用于当所述生成物的属性信息满足预设的危险条件时，则确定所述生成物为危险源。
7.如权利要求3所述的实验室用安保系统，其特征在于，
所述危险源识别单元，具体包括：
第二追踪模块，用于追踪所述实验区域图象，以获取实验区域内手势动作和/或物品的空间位置移动信息；以及
第三危险源确定模块，用于根据所述实验区域内手势动作和/或物品的空间位置移动信息，识别出存在于所述实验区域中的危险源。
8.如权利要求1所述的实验室用安保系统，其特征在于，
备所述可穿戴式显示设备还用于接收信息处理设备发送的预存的虚拟标准操作模型；显示所述预存的虚拟标准操作模型，以使用户根据所述预存的虚拟标准操作模型调整手势动作；
所述信息处理设备还用于识别用户实验操作手势动作信息；当所述用户实验操作手势动作信息与标准动作信息不匹配时，将预存的虚拟标准操作模型发送至可穿戴式显示设。
9.如权利要求1所述的实验室用安保系统，其特征在于，
所述可穿戴式显示设备还用于获取头部朝向偏转信息；
所述根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息，具体包括：
根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息以及头部朝向偏转信息显示所述危险源的提示信息。
10.一种实验室用安保方法，其特征在于，所述实验室用安保方法应用于可穿戴式显示设备之上，具体包括：
采集用户视觉范围内的实验区域图像；
识别出存在于所述实验区域图像中的危险源；
获取所述危险源的提示信息以及所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息；
根据所述危险源在所述实验区域图像中的位置信息显示所述危险源的提示信息。
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